一、何為無(wú)鹵阻燃材料？——資源節(jié)約與環(huán)境友好
1)背景
隨著社會(huì)的進(jìn)步和工業(yè)化進(jìn)程的不斷加速，人們對(duì)材料也不斷提出新的、更高的要求。尤其對(duì)以石油化工與煤化工為主要來(lái)源的高分子材料，不但要求材料本身滿足其必需的性能標(biāo)準(zhǔn)，而且材料的制備和應(yīng)用也要符合資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的特點(diǎn)。近年來(lái)，隨著綠色化學(xué)和工藝的發(fā)展，無(wú)鹵阻燃技術(shù)已日臻成熟。
2）無(wú)鹵阻燃材料
以綠色化學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的阻燃材料稱為無(wú)鹵阻燃材料，亦可稱為清潔阻燃材料或生態(tài)型阻燃材料。狹義地講，無(wú)鹵阻燃材料即是指使用無(wú)鹵阻燃劑阻燃的材料。按照國(guó)外學(xué)者深層次的理解，無(wú)鹵阻燃技術(shù)是以綠色化學(xué)和阻燃技術(shù)為基礎(chǔ)，貫穿于原料選擇、阻燃材料及成品設(shè)計(jì)、制造工藝及廢棄物處理等整個(gè)生態(tài)環(huán)節(jié)，并且對(duì)人類(lèi)和環(huán)境友好，盡可能利用再生資源或可以循環(huán)使用的材料，在確保材料有足夠的消防安全的前提下，以最低的資源和環(huán)境代價(jià)制造的阻燃材料。
二、何為無(wú)鹵？——無(wú)鹵行業(yè)定義與標(biāo)準(zhǔn)
眾所周知，鹵-銻阻燃體系有著高效穩(wěn)定的阻燃效果，但是其多方面的劣勢(shì)使其在世界范圍內(nèi)正經(jīng)歷一場(chǎng)逐漸被取而代之的革命：
首先含有鹵素的塑膠材料在燃燒過(guò)程中，一方面產(chǎn)生大量有毒氣體，另一方面還會(huì)生成大量的濃密煙霧。根據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中的死亡事故有80%以上是材料燃燒產(chǎn)生的濃煙和有毒氣體造成的；其次燃燒時(shí)會(huì)釋放鹵化氫氣體，鹵化氫溶于水，在空氣中與水汽結(jié)合會(huì)形成酸雨對(duì)建筑、農(nóng)作物、人體健康等造成不同程度的損害；最后，其加工受熱條件下會(huì)釋放出少量鹵化氫，對(duì)機(jī)器或模具造成腐蝕。
而工業(yè)界中一般不限制鹵素中氟（F）、碘(I)和砹(At)的含量，無(wú)鹵的釋義只規(guī)定了氯（Cl）和溴（Br）兩種元素在材料或制品中的各自含量和總含量的限定值。世界各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)無(wú)鹵的規(guī)定也是一致的，如下表所示：
標(biāo)準(zhǔn)組織 | 國(guó)際電工委員會(huì)（IEC） | 美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)接協(xié)會(huì)（IPC） | 日本電子回路工業(yè)會(huì)（JPCA） |
法規(guī)編號(hào) | IEC61249-2-21 | IPC-4101B | JPCA-ES-01-2003 |
氯（Cl%） | <900ppm | <900ppm | <900ppm |
溴（Br%） | <900ppm | <900ppm | <900ppm |
鹵素總量(Cl+ Br%) | <1500ppm | <1500ppm | <1500ppm |
同時(shí)，這也是國(guó)際知名大公司蘋(píng)果、三星、戴爾、華碩、索尼等公司對(duì)其電子IT產(chǎn)品的無(wú)鹵管控標(biāo)準(zhǔn)。
三、無(wú)鹵阻燃PP的使命——電子電器與家電行業(yè)的探求者
聚丙烯（PP）具有密度小、剛性好、強(qiáng)度高、耐化學(xué)藥品等優(yōu)點(diǎn)，而且加工性能優(yōu)異，被廣泛用于電子電器、家電、汽車(chē)等行業(yè)。
同時(shí)，由于PP價(jià)格低廉、產(chǎn)品型號(hào)多、改性方法齊全，使其最有希望實(shí)現(xiàn)通用塑料的工程化。阻燃性能優(yōu)異的PP材料即是其工程化領(lǐng)域的重要部分，而無(wú)鹵阻燃PP正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，成為了電子電器與家電行業(yè)的探求者！
毫無(wú)疑問(wèn)，聚石化學(xué)的無(wú)鹵阻燃PP【塞瑪特? 5000】成為了同類(lèi)產(chǎn)品中的“佼佼者”，其系列產(chǎn)品不但功能多樣、性能互補(bǔ)，具備無(wú)鹵阻燃PP的一般特點(diǎn)外：
低煙--燃燒時(shí)發(fā)煙量低且不產(chǎn)生有毒、腐蝕性的氣體。
無(wú)鹵--Cl、Br各自含量≤500 ppm ，總含量≤1000 ppm。
環(huán)保--通過(guò)美國(guó)UL認(rèn)證，并滿足RoHS、SVHC、PFOS&PFOA、17P、PAHs等法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的要求。
密度低--比同類(lèi)型鹵素阻燃PP密度至少低20%，具有更高的性價(jià)比。
而且可以滿足不同客戶對(duì)不同產(chǎn)品的使用需求，真正地為客戶做到量身定做，隨意DIY的服務(wù)宗旨！
表 塞瑪特?5000系列產(chǎn)品指南
規(guī)格 | 性能特點(diǎn) | 牌號(hào) | 阻燃性能 | 應(yīng)用實(shí)例 |
5000Y | 高剛性 | 5000Y0、5000Y1、5000Y2 | 1.5/3.0mm V0 GWIT 775℃ | 電器控制盒、配電板、電磁進(jìn)水閥、線圈骨架等 |
5000B | 剛韌并重 | 5000B | 1.5/3.0mm V0 GWIT 775℃ | 微波爐、線束接線盒、電暖桌等 |
5000R | 高韌性 | 5000R0、5000R1、5000R2、5000R3 | 1.5/3.0mm V0 GWIT 775℃ | 暖風(fēng)機(jī)、排水泵（洗衣機(jī)用） |
EP5001 | 耐候性 [戶外使用] | EP5001A(f1)、EP5001C(f1) | GWIT 775℃/3.0mm GWFI 850℃/3.0mm | 蓄電池外殼、避雷器外制件等 |
5000G | 玻纖增強(qiáng) [結(jié)構(gòu)件] | 5000G20、5000G25、5000G30 | 1.5/3.0mm V0 GWIT 800℃/3.0mm | 進(jìn)水閥、洗滌泵等 |
圖 5000Y應(yīng)用實(shí)例電器控制盒、配電板、電磁進(jìn)水閥、線圈骨架等
圖 5000B應(yīng)用實(shí)例:微波爐、線束接線盒、電暖桌等
5000R應(yīng)用實(shí)例暖風(fēng)機(jī)、排水泵（洗衣機(jī)用）
圖 EP50001應(yīng)用實(shí)例：蓄電池外殼、避雷器外制件等
圖 5000G應(yīng)用實(shí)例:進(jìn)水閥、洗滌泵等
四、無(wú)鹵阻燃PP之得失——風(fēng)云再起
1.無(wú)鹵阻燃PP阻燃原理：
無(wú)鹵阻燃PP采用的阻燃劑是一種膨脹型無(wú)鹵阻燃劑，主要通過(guò)凝聚相發(fā)揮作用。在較低溫度下，該阻燃劑能產(chǎn)生可作為脫水劑的酸；在稍高的溫度下，酸促進(jìn)PP進(jìn)行脫水反應(yīng)，且體系在該過(guò)程中熔融；脫水產(chǎn)生的水蒸汽和由PP受熱分解產(chǎn)生的不燃性氣體使已處于熔融狀態(tài)的體系膨脹發(fā)泡；與此同時(shí)，PP中酯基脫水碳化，形成無(wú)機(jī)物及炭殘余物，且體系進(jìn)一步發(fā)泡；反應(yīng)接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后形成多孔泡沫碳層。回復(fù)“膨脹性阻燃劑”，查看更多
2.無(wú)鹵阻燃PP適用領(lǐng)域：
無(wú)鹵阻燃PP使得材料的阻燃性得到了提高，并且大幅提高了GWIT和GWFI使其能廣泛用于電子電器行業(yè)。但無(wú)鹵阻燃PP產(chǎn)品中的阻燃劑聚磷酸銨具有一定的吸潮性，另外聚磷酸銨本身具有一定的聚合度，其相對(duì)PP分子鏈仍屬于低聚物范疇。
一方面其對(duì)PP結(jié)晶成核（含異相成核作用）無(wú)促進(jìn)作用，相反類(lèi)似于增塑劑的功能；
另一方面加大了PP的分子量分布，從而使得PP分子鏈的規(guī)整度降低。當(dāng)我們的產(chǎn)品對(duì)光澤度、耐刮檫、耐電壓要求較為嚴(yán)格時(shí)，不建議使用該產(chǎn)品。
★ 無(wú)鹵阻燃產(chǎn)品僅適用于對(duì)光澤度要求較低的制件；
★ PP本身不耐刮擦，而無(wú)鹵阻燃系列產(chǎn)品相對(duì)于同類(lèi)的傳統(tǒng)溴銻阻燃及滑石粉、碳酸鈣等填充體系耐刮擦性相對(duì)較弱；
★ 無(wú)鹵阻燃PP產(chǎn)品適用于對(duì)擊穿電壓要求較低的制件，一般不超過(guò)50KV。
3.無(wú)鹵阻燃PP常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)：
（1）注塑后的制件阻燃下降或者不阻燃了
★碳酸鈣的影響：無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品對(duì)碳酸鈣敏感，注塑時(shí)不能混入碳酸鈣；
★ 鹵素的影響：無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品若與有鹵阻燃產(chǎn)品混合注塑，會(huì)造成阻燃效率降低、外觀顏色變暗，注塑時(shí)不能混入有鹵阻燃產(chǎn)品；
★ 炭黑的影響：無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品對(duì)炭黑敏感，若需要做灰黑色制件，建議與專(zhuān)業(yè)公司聯(lián)系，由專(zhuān)業(yè)公司做黑色料或提供專(zhuān)用黑母粒；小編調(diào)查了下，聚石化學(xué)這方面很強(qiáng)，不妨可以去聯(lián)系一下。
★ 脫模劑的影響：由于脫模劑大部分是硅系列的小分子物質(zhì)，其對(duì)無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的阻燃效率有一定的負(fù)面影響，所以注塑時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)臏p少脫模劑的量或者不使用脫模劑；
★ 回用料的影響：由于回用料超過(guò)一定的比例會(huì)降低無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的阻燃效率，所以應(yīng)適當(dāng)?shù)目刂撇p少回用料的比例；
★ 注塑的壓力或者溫度的影響：注塑的壓力過(guò)大或者溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品中阻燃劑輕微分解，造成阻燃效率降低，應(yīng)適當(dāng)降低注塑壓力或者注塑溫度。
（2）注塑制件出現(xiàn)頂白現(xiàn)象
★ 模具的影響：無(wú)鹵阻燃PP系列產(chǎn)品的收縮率較穩(wěn)定，模具的選擇須與具體牌號(hào)收縮率的數(shù)據(jù)基本一致；
★ 脫模劑的影響：可在不影響制件外觀及阻燃性的前提下適當(dāng)增加脫模劑；
★ 注塑工藝的影響：適當(dāng)降低注塑壓力和保壓壓力，縮短保壓時(shí)間，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。
五、無(wú)鹵阻燃之展望
未來(lái)，人類(lèi)將更加關(guān)注生存的環(huán)境問(wèn)題，無(wú)鹵阻燃技術(shù)將在改善人類(lèi)生存環(huán)境中發(fā)揮重要作用。阻燃材料的無(wú)鹵化越來(lái)越多地被大家認(rèn)同與關(guān)注，人們將依據(jù)綠色工業(yè)即環(huán)境友好的產(chǎn)品要求來(lái)修訂阻燃材料的評(píng)價(jià)方法并在全球給予統(tǒng)一，對(duì)長(zhǎng)期大量使用的阻燃材料進(jìn)行重新評(píng)定，要求阻燃材料在生產(chǎn)、使用和回收及廢棄物的處理等各個(gè)環(huán)節(jié)符合環(huán)境保護(hù)的要求，和諧使用阻燃材料，實(shí)現(xiàn)阻燃材料與人類(lèi)和社會(huì)的相互友好。
未來(lái)的無(wú)鹵阻燃技術(shù)將是現(xiàn)有的阻燃技術(shù)與納米阻燃技術(shù)、催化阻燃技術(shù)、接枝成炭阻燃技術(shù)等新技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)阻燃材料的通用、環(huán)保、高性能、多功能化，替代現(xiàn)有的一些特殊工程塑料。它不僅要降低阻燃材料的成本，而且還要減少塑料材料的種類(lèi)，為塑料材料的回收及廢棄物的處理集中進(jìn)行帶來(lái)很大的便利。最后，讓我們期待無(wú)鹵阻燃PP在未來(lái)材料領(lǐng)域繼續(xù)大展拳腳，書(shū)寫(xiě)壯麗篇章！
來(lái)源：聚石化學(xué)
現(xiàn)艾邦建有阻燃劑產(chǎn)業(yè)交流群，美國(guó)雅寶、海王化工、海化集團(tuán)、衛(wèi)東化工、默銳化工、大湖公司、以色列死海溴集團(tuán)等企業(yè)均已加入，歡迎產(chǎn)業(yè)鏈上下游的朋友入群探討，共謀進(jìn)步。請(qǐng)長(zhǎng)按下方二維碼或添加微信號(hào)：polytpe555！
活動(dòng)推薦：2018年新能源線纜彈性體材料及應(yīng)用論壇（深圳 8月18日）
2018年新能源線纜彈性體材料及應(yīng)用論壇
深圳 8月18日
觀瀾格蘭云天酒店
主要議題（待定）
序號(hào)No. | 主題Topic | 嘉賓 Speaker |
1 | 硅橡膠線纜在新能源汽車(chē)的應(yīng)用分析 Application of Silicone rubber on New Energy Vehicle | 埃肯有機(jī)硅 楊龍 Aiken Silicon:Alan Yang |
2 | EV新能源電纜材料應(yīng)用分析 Application and analysis of EV new energy cable materials | 寧波聚泰新材料科技有限公司 應(yīng)建波 Ningbo Polyte: Ying Jianbo |
3 | 新能源汽車(chē)線纜技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) HV Cable Technology for New Energy Vehicle and Future Trend | 深圳市科泰德連接技術(shù)有限公司 趙兵 Shenzhen CSCONN:Zhao Bing |
4 | 新能源汽車(chē)線纜輕量化探索 Light-Weighting of HV Cable for New Energy Vehicle | 深圳阿爾泰克輕合金技術(shù)有限公司 Shenzhen Altech |
5 | 各種彈性體在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用比較 Comparison of Various ElastomersApplication on New Energy Vehicle | 奧美格傳導(dǎo) 劉玉峰 Guangdong OMG: Liu Yufeng |
6 | 新能源電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)高壓線纜屏蔽效能的研究 Study on Shielding Effectiveness ofHigh Voltage Cable | 廣東合晟新能源科技有限公司 吳世棟 總經(jīng)理 Guangdong Hesheng New Energy:Wu Shidong (GM) |
7 | 車(chē)內(nèi)高壓線束設(shè)計(jì)和導(dǎo)線要求 HV Harness Design and Cable Requirement | 安波福 李高勇 APTIV Li Gaoyong |
8 | 新能源線纜執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)鍵特性的解讀 New Energy Vehicle Cable Standards and KeyCharacteristics | 無(wú)錫鑫宏業(yè) 技術(shù)總監(jiān) 崔久徳 Wuxi Xinhongye: Cui Jiude(Director) |
9 | TPU在新能源汽車(chē)中的應(yīng)用 TPUApplicationon New Energy Vehicle | 亨斯邁 Huntsman |
10 | 聚氯乙烯彈性體在新能源線纜中應(yīng)用的最新進(jìn)展 New Application of PVC Elastomeron New Energy Vehicle | Teknor Apex Teknor Apex |
11 | 車(chē)內(nèi)線線纜材料VOC解決方案 VOC Solutions of On-Vehicle HV Cable | 擬邀請(qǐng)東莞市益恒特新材料科技有限公司 Dongguan Yihengte(to be confirmed) |
12 | 低煙無(wú)鹵阻燃(HFFR)電纜料相容劑 的性能和應(yīng)用 Properties and Application of Compatilizerfor LSHF Cable | 征集中 TBD |
13 | 無(wú)鹵阻燃劑在線纜材料中的應(yīng)用 Application of Halogen Free Flame Retardanton Cable Insuation | 待定 TBD |
14 | 新能源線纜成纜押線工藝探討 Study of Extrusion Process for New Energy Vehicle Cable | 待定 TBD |
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